Deep Impact, o sondă spațială din SUA, care în 2005 a studiat structura cometară prin tragerea unei mase de 370 kg (810 lire) în nucleul cometei Tempel 1 și apoi analizând resturile și craterul. În 2007 navei spațiale flyby Deep Impact au primit o nouă misiune numită EPOXI, formată din două proiecte: Observarea și caracterizarea extrasolară a planetei (EPOCh) și Deep Impact Extended Investigation (DIXI).
Deep Impact a fost lansat pe 12 ianuarie 2005, pe o orbită solară, pentru a se întâlni cu Comet Tempel 1. Nava spațială avea două secțiuni principale, dispozitivul de impact și navele spațiale flyby. Elementul de impact a fost construit în jurul unei mase de cupru și aluminiu cu o etapă propulsivă mică, ghidată. Elementele constitutive ale cometei ar putea fi identificate din machiajul spectral al ejectei vaporizate. Masa și viteza ar permite oamenilor de știință să deducă structura cometei din craterul format. Senzorul de direcționare al impactului s-a dublat ca o cameră de experiment în timpul abordării finale. Nava spațială flyby transporta două instrumente primare, imagini cu rezoluție înaltă și medie, cu sistemul radio utilizat ca al treilea experiment pentru a măsura posibilele schimbări de viteză datorate masei sau tragerii atmosferice a cometei. Imaginile au avut filtre pentru evidențierea moleculelor de carbon și cianogen diatomice în resturi. Un spectrometru în infraroșu a fost proiectat pentru a detecta apa, monoxidul de carbon și dioxidul de carbon. Impactorul a fost eliberat pe 3 iulie 2005 și a lovit cometa 24 de ore mai târziu cu o viteză de 37.000 km (23.000 mile) pe oră. Nava spațială zburătoare a zburat pe o distanță de 500 km (300 mile) de Comet Tempel 1. Nucleul Cometei Tempel 1 s-a dovedit a fi extrem de poros. Impactul a fost observat de telescoape de pe Pământ, precum și de la observatoarele de satelit precum Telescopii spațiale Hubble și Spitzer. Misiunea principală s-a încheiat în august 2005.
Misiunea extinsă, EPOXI, are faze de croazieră și hibernare, aceasta din urmă pentru a conserva propulsorul și finanțarea (în principal pentru operațiuni pe Pământ). În porțiunea DIXI a misiunii, navele spațiale Flyby Deep Impact urmau să zboare pe lângă Comet Boethin, dar această cometă nu a fost văzută din 1986, așa că nava spațială a fost retargetată pentru Comet Hartley 2 și a zburat de ea la 4 noiembrie 2010. Retargetingul a fost realizat prin tăierea traiectoriei în timpul zborului navei spațiale a Pământului la 31 decembrie 2007. Alte patru flybys-uri ale Pământului au fost programate înainte de întâlnirea cu Comet Hartley 2. În timpul zborului de pe Pământ pe 29 iunie 2009, spectrometrul infraroșu Deep Impact a fost găsit semnătura spectrală a apei pe Lună, o observație care a confirmat găsirea de apă a sondei indiene Chandrayaan-1. Observațiile lui Deep Impact sugerează, de asemenea, că apa a apărut din ioni de hidrogen în vântul solar care interacționează cu oxigenul în minerale de pe suprafața lunară. În partea EPOCh a misiunii EPOXI, imagerul de înaltă rezoluție este folosit pentru a observa tranzitele a trei planete extrasolare și pentru a căuta alte planete în jurul acelor stele. Deep Impact a continuat cu proiectul EPOCh după flyby-ul său al Comet Hartley 2.
